基于GPS/GSM短消息的车载定位系统的设计与模拟实现

摘要

由于我国市场经济的迅速发展，现在城市车辆增长速度远远大于城市道路建设速度，给交通管理带来很多问题，城市道路拥挤不堪，交通事故频频不断，车辆盗窃抢劫案件也时有发生。因此如何利用现有技术来解决车辆的监控问题具有重要的现实意义。 基于GPS/GSM的车辆监控系统提供了一个很好的解决方案，它利用车载端的GPS模块对车辆定位，通过控制模块处理后由GSM模块把定位信息发送到监控中心，监控中心结合GIS系统对位置信息进行分析并对车载终端发出相应的控制命令。 论文首先概述了车载监控系统的发展现状，并介绍了车载监控系统中关键技术的原理，其中对GPS系统的组成、信号构成、定位原理和定位误差进行了分析，并对车载定位系统的各种无线通信网络进行分析比较，确定以GSM的短消息业务作为本系统的通信方式。然后论文对GSM通信的相关技术进行了详细介绍，并从实践的角度论述了车载定位终端的设计方案。在介绍车载定位终端的模块组成基础上，对GPS模块、GSM模块和ARM主控模块进行了分析，通过程序实现了车载终端的基本功能。最后，论文利用VC6.0开发工具实现了模拟的监控中心。 调试结果显示，车载终端能将接收到的GPS定位信息通过短消息的形式发送给监控中心，并能接收到来自监控中心发回的控制信息。车载端和监控中心能进行数据传输，并能对车载端发送过来的定位信息进行解析，提取了经纬度、时间、速度、航向等有效信息后转发给车载端。实现了车载端与监控中心的双向通信。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景

1.2研究意义

1.3 国内外研究现状

1.3.1多网络数据交换研究现状

1.3.2车载监控系统发展现状

1.4本文研究的内容及章节安排

第2章系统组成及相关技术

2.1 基于GPS/GSM定位系统的总体架构

2.2定位导航方案的比较和选择

2.3无线通信方案的比较和选择

2.4 GPS卫星定位系统

2.4.1 GPS的组成部分

2.4.2 GPS定位原理

2.4.3 GPS信号

2.4.4 GPS定位误差来源

2.5 GSM通信技术

2.5.1 GSM通信系统简介

2.5.2 GSM系统结构

2.5.3 GSM提供的业务

2.5.4 GSM系统关键技术

2.6本章小结

第3章车载终端的硬件设计及实现

3.1 定位终端的硬件体系结构

3.2 GPS定位模块

3.2.1 GPS模块的选择

3.2.2 GR-87串口通信电路图

3.3 GSM通信模块

3.3.1 TC35i模块特性

3.3.2TC35i模块结构

3.3.3 TC35i外围应用电路

3.4 ARM控制模块

3.4.1.ARM微处理器概述

3.4.2S3C44B0芯片概述

3.4.3 Flash储存器

3.4.4 SDRAM储存器

3.4.5S3C44B0开发板

3.5定位终端的硬件结构图

3.6本章小结

第4章车载终端的软件及实现

4.1软件体系结构

4.2主控模块的初始化

4.3 串口通信程序

4.3.1串口初始化

4.3.2串口数据读取

4.3.3串口数据写入

4.4 GPS数据接收程序设计

4.4.1 GPS定位信息的数据格式

4.4.2 GPS定位信息的提取

4.5 GSM数据传输程序设计

4.5.1 AT指令集

4.5.2 GSM数据的传输

4.6主控模块的程序流程

4.7本章小结

第5章模拟监控中心的实现

5.1 PDU模式下收发短消息的程序实现

5.1.1 PDU模式的结构

5.1.2 PDU模式的编码方式

5.1.3 7-bit的编码过程

5.1.4 UCS2的字节序转换

5.1.5 PDU模式全串编码和解码的程序流程

5.2 VC++串口通信

5.2.1串口的打开和关闭

5.2.2串口的初始化

5.3数据解析的实现

5.4监控中心程序流程

5.5监控中心界面

5.6本章小结

第6章结论

6.1全文工作总结

6.2设计中遇到的问题及解决方法

6.3未来展望

参考文献

致 谢

攻读硕士期间完成的论文和参与的科研项目